高压旋喷施工工艺.docx
《高压旋喷施工工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高压旋喷施工工艺.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高压旋喷施工工艺
5.2.1高压旋喷施工
⑴工程概况
按照设计要求，本标段桩号67+900～68+333段老防洪墙内外侧各采用一排高压旋喷桩进行加固，旋喷桩孔距防洪墙的距离为10cm，桩距为1.3m，设计工程量为7602m。
高压旋桩设计桩径150m，单排孔高喷成墙有效厚度不小于40cm，最小墙厚不小于20cm。
主要物理力学指标（保证率95%）如下：
抗压强度R28≥4Mpa，墙体渗透系数K≤1×10-6cm/s，整体允许渗透比降J>60。
⑵施工布臵
1施工平台：
堤内侧对堤面人工进行平整即可作为施工平台,堤内侧需拆除路面砼.
2机站布臵：
沿施工平台就近布臵，尽量设在施工区段中间，最远输送距离控制在50m左右。
采用木结构型式，并设有防风、防雨棚。
机站占地面积200m2，布臵水箱、高压水泵、泥浆泵、高速制浆机、慢速搅拌储浆机、空压机、电器控制柜等。
⑶施工机具组合及拟采用技术参数
1机具组合
造孔使用XY—I型钻机钻孔，喷灌使用一台GP1500型液压步覆式高喷台车，该设备由山东水利科学研究所根据多年施工经验研究改进制成。
喷灌车行走由液压系统控制，能前后、横向移动，行走方便。
台车上还配有监测台可对风、水、浆的压力和流量提升速度等12项参数进行监控。
整个监测台串接在施工管道中，共有5组管道接口，所有传感器、变送器、测量装臵积分运算装臵和显示、记录、测量控制系统全集中在一起。
其配套机具设备见表5.4。
高喷灌浆施工设备配臵表
（表5.4）
机械名称
型号
规格
数
功率KW
喷灌机
液压步覆式GP1500
三重管
1
45
高压水泵
3S2三柱塞高压水泵
压力50Mpa排量80L/min
1
75
泥浆泵
BW-150型
压力7.0Mpa
1
7.5
空气压缩机
VY9/7
风压0.7Mpa风量9m3/min
1
38
泥浆搅拌机
WJ-8
200L/min
1
13
排污泵
3PL-200
1
3
钻机
XY-Ⅰ型
2
17
②技术参数确定
正式施工之前，我局将在监理工程师指定的具有代表性的地段进行施工试验以确定施工参数，经监理工程师审批后施工中严格执行。
初拟施工参数如下：
风压：
0.7
～0.8MPa
风量：
0.8～1.2m3/min
水压：
36～
40MPa
水量：
75L/min
浆压：
0.5
～2.0MPa
浆量：
80L/min
提升速度：
6～8cm/min
旋转速度：
5～
8r/min
水嘴：
Φ2.0～3.0mm（双嘴）
浆嘴：
Φ14mm
进浆比重：
1.7g/cm3
返浆比重：
1.3～
1.4g/cm
⑷施工程序：
高喷作业一般分两序进行，相邻桩孔的作业间隔时间为12～72h，
单根桩则应连续喷射作业。
高喷灌浆施工各道工序的先后顺序为：
测量放样钻孔下喷管供风、水、浆，喷灌复灌移机
⑸施工方法：
1测量放样在高喷平台形成后，用测量仪器按设计图纸要求定出每一个孔位，埋设孔口标记以确保孔位正确，并在适当位臵布臵控制网点，进行施工期的孔位检测和校核。
2钻孔
采用XY—I型钻机进行高喷孔钻孔作业，钻孔孔径为Φ130mm，终孔时要经值班技术员签字认可，不得擅自终孔。
为了确保墙体的连续性，采用切实可行的钻进措施，防止钻孔偏斜。
钻孔时，首先将钻机对准孔位，用水平尺校平机身，垫稳、垫牢，控制孔位偏差不超过5cm。
钻进过程中应随时检查孔孔斜，发现超斜应及时纠正，确保孔斜率控制在1%以内。
3灰浆制备
灰浆用WJ-8型搅拌机拌制，配合比按设计参数试验确定并经监理工程师审批，施工中严格执行。
技术人员按设计配比在搅拌桶内做上标识，以便于严格控制每桶浆液的加水量和水泥添加量。
水泥选用新鲜无结块普通硅酸盐水泥，所用原材料都必须经过检验并符合设计要求。
水泥浆液应随配随用，连续不停地搅拌，须严格过滤。
施工过程中，质检人员用比重秤随时检查浆液比重，不合格浆液严禁使用。
试验人员定期对灰浆进行取样试验。
4喷灌高喷台车就位后，转盘中心应对正孔口中心，确保孔位偏差小于规范要求，喷管应保持垂直。
下喷管过程中用低压水进行清孔。
喷管下至设计高程后，经监理工程师对风、水、浆的压力、流量等检查合格后方能正式进行喷灌。
喷灌应持续进行，如应故停喷，恢复施工时应将喷管下沉至少30cm进行复喷。
喷灌至设计桩顶高程后，应持续喷灌数秒。
每孔喷灌完毕后，应及时进行复灌，确保成桩桩顶高程不低于设计高程。
⑹特殊情况处理
1塌孔在钻孔时，出现塌孔或孔口不泛水，应查明原因，详细记录层深。
处理方法是用粘土充填固壁，以便顺利成孔和保持孔壁稳定。
固壁泥浆配比应通过试验确定，必须满足以下要求：
泥浆比重1.1左右，在孔隙内基本不流动，不硬化固结，7～10天内高喷杆能顺利插入孔底。
2喷灌中断在喷射过程中，供浆、气、水必须连续。
一旦中断，应将喷管下沉至少30cm进行复喷，以保证桩体的连续性。
3返浆异常若地层中有较大空隙引起不冒浆，可在空隙地段加大注浆量，待填满空隙后再继续喷射提升。
由于喷射范围与注浆量不相适应造成冒浆过大，经监理工程师批准后可采用以下方法进行处理：
提高喷射压力；适当缩小喷嘴孔径；适当加快提升速度和旋转速度。
4凹穴处理喷射灌浆结束后，由于重力作用和浆液性能本身的特性，喷灌形成的浆、水、气混合液在逐渐凝结硬化固结的前期，其表面会因析水沉淀出现一定程度的下陷而形成凹穴，故喷灌完毕后应及时进行复灌，直至孔内混合液凝固不再下沉。
5高喷墙与塑性砼防渗墙接头的处理当塑性砼防渗墙先期施工完毕时，7天后才能开始高喷施工，高喷孔与墙端距离控制在0.4m以内，且沿墙轴线方向应增加2根高喷桩，旋转速度和提升速度均应适当减慢。
当高喷墙先于塑性砼防渗墙施工完毕时，高喷墙应垂直穿过其轴线1.5m，塑性砼防渗墙应在高喷墙施工后的1～3天内成墙。
塑性砼防渗墙施工后7天，还应在其背水侧和相交处的两个角各增补一个贴补高喷孔。
⑺质量检查方法
1原材料质量检查
水泥每批（不多于400t）取样一次，检测项目和方法严格按规范要
求进行。
2孔口返浆检查施工过程中按监理工程师指示收集孔口返浆样品，每种主要地层至
少取6组。
3桩体质量检查
主要采用开挖检查和钻孔检查两种方式。
开挖检查500m堤段检测1处，每处长3～5m，深2.5～4m，主要检查墙体的厚度及连接可靠度，揭露部位应作描述并拍照保留。
钻孔检查每300m堤段1孔，每标段不少于3孔，钻孔取芯作芯样描述并作芯样柱状图。
每一个检查孔和开挖检查部位，各取样两组进行室内检测，所取试样1/2试样检测单轴抗压强度，其余试样检测弹性模量、渗透系数及允许渗透比降。
⑻质量保障措施
1参照ISO-9002质量保证体系，施工前结合本工程的实际情况，编写详细的《质量计划》，报监理工程师审批，施工中严格执行。
2试验人员及时准确地做好各项检测工作，确保高喷灌浆所用的水泥均为合格品，水泥浆液均符合设计要求。
3记录人员及时准确在做好施工记录工作，质检工程师对各施工工序进行检查的同时也随时对施工记录进行检查校核，确保各项施工参数均按监理工程师审批的参数执行。
5.2.2裂缝处理
⑴裂缝分类及处理方案招标文件中老防洪墙段裂缝处理的设计工程量为500m，其中10m
为缝宽10mm的Ⅲ类裂缝，其余490m为缝宽大于0.2mm的Ⅱ类裂缝。
施工前，我局将会同监理、设计及业主有关人员对所有砼裂缝进行全面勘察，根据实际情况制定详细的施工方案，报监理、设计审批，获得批
准后施工中严格执行。
裂缝分类及相应的处理方法如下：
1Ⅰ类裂缝：
表面有新砼覆盖，缝深≤0.10m、缝宽≤0.20mm，采用沿缝口凿梯形槽并回填预缩砂浆的方法进行处理；
2Ⅱ类裂缝：
表面有新砼覆盖，缝深＞0.10m、缝宽＞0.20mm，先沿缝口凿梯形槽并回填预缩砂浆，再打骑缝孔进行化学灌浆处理；
3Ⅲ类裂缝：
表面无新砼覆盖，先沿缝口凿梯形槽、骑缝钻孔、埋管后回填用速凝砂浆嵌缝，化学灌浆14天用环氧砂浆进行第二次嵌缝。
⑵化学材料本标段裂缝处理所用浆液配比应经室内配比试验经验确定，能适用于冬季施工、在干湿两种缝面上灌浆效果均较好，且满足以下要性能指标应满足下列要求：
起始粘度：
≤30Mpa.s28天抗压强度：
≥20Mpa
28天抗渗强度：
≥328天“8”字模粘接抗拉强度：
≥1.8Mpa与砼粘接28天抗拉强度：
≥1.6Mpa。
化学灌浆环氧树脂浆液初拟配合比如下：
环氧树脂浆液初拟配比表
表（5.5）
材料
名称
6101#环氧树脂
（E44）
糠醛
丙酮
苯酚
乙二胺
作用
主剂
稀释剂
稀释剂
促凝剂
固化剂
配合比
100克
30～40克
30～50克
10克
18～20克
⑶施工程序裂缝处理（Ⅲ类裂缝）的施工程序如下：
凿梯形槽→钻孔→洗孔→
埋管→速凝砂浆嵌缝→压水试验→吹干→灌浆→封孔→质量检查→环氧砂浆嵌缝。
⑷施工方法
1凿槽及钻孔
裂缝处理前人工用錾子沿缝口凿梯形槽，槽宽大于缝宽2～５cm，
深3～５cm，然后用电钻钻设ψ32骑缝孔。
骑缝孔根据设计图纸或监理工程师现场要求布臵，孔位偏差控制在10cm以内。
孔深按超过缝面0.3m,施工时严格控制，不允许欠深，超深不得大于10cm。
成孔后，将水管插入孔底，用大流量压力水进行冲洗，直至返水澄清方能结束。
2缝口封闭骑缝孔施工完毕且洗孔、吹干后，埋设灌浆管并采用预缩砂浆进行孔口封闭。
预缩砂浆的配比应经试验确定并经监理工程师同意，施工时严格执行，现配现用。
3压水试验压水试验在缝口封闭结束且封缝材料达到强度后进行，压水压力不大于灌浆压力。
压水时要检查钻孔是否对准裂缝，必要时据实际情况重新布孔。
能过压水试验，确定裂缝开展情况，探明裂缝的可灌性，确认缝口是否良好，计算压水吸水率和自开始压水至各排气孔出水的时间以推测浆液凝结时间和配浆量。
4灌浆
a、化学浆液严格按试验确定并经监理工程师确定的配比在现场配制，每次配浆量与进浆速度相对应，以免配制时间过长，粘度增大，造成灌注困难，影响灌注质量。
在灌浆过程中，不得因浆液粘度增大而随意掺加稀释剂。
已发生凝聚、暴现象的浆液不得使用。
b、采用化学灌浆专用的手压泵进行灌浆，灌浆前应用高压风将孔内积水吹干。
灌浆压力通过试验确定，一般不大于0.4Mpa。
对于有特殊要
求的部位，灌浆压力应专门进行生产性试验研究。
c、进浆程序采用由深到浅、由下到上、由一侧向另一侧的顺序进行。
一般采用单孔进浆，其余各孔孔中全部敞开；待相邻的第二个进浆孔冒浓浆后，即接上另一灌浆管，两孔同时进浆；待相邻第三个进浆孔冒出浓浆后，将第一个孔的灌浆管拆除，并将灌浆管接上第三个进浆孔，继续与第二个孔同时灌浆，如此反复循环进行。
d、对于个别吸浆量很大、不起压的孔段，应查明原因并监理工程师和设计单位研究处理，一般是先在该段进行墙体水泥灌浆补强。
e、灌浆过程中，如浆液温升过高、出现暴聚征兆时，应立即更换新浆，必要时还要冲洗设备和管孔后再，然后继续作业。
f、灌浆作业因故中断，应尽快恢复灌浆。
当恢复灌浆后，若吸浆量显著减少，应另行补孔灌注。
g、灌浆结束标准：
当最后一个进浆孔的单孔吸浆率趋于零时，再继续灌浆20min可结束。
5封孔化灌完毕后，应仔细检查孔内是否充填密实，若发现孔内未填满，应补灌环氧基液。
对于Ⅱ类裂缝，化灌完毕后将灌浆管割除即可。
Ⅲ类裂缝则需将管道在砼面下1～3cm得割除，其表面再抹环氧砂浆，并满足所在部位结构表面平整度要求。
⑸质量检查
1中间检查包括按设计要求检查布孔、造孔及工艺操作、浆液性能及综合控制情况、各孔终止灌浆所达标准、灌浆过程中出现的问题及处理情况等。
2最终质量检查包括压水检查、钻孔取芯描述及室内劈拉试验。
a、压水检查采用单点法压水，压水检查压力为0.3Mpa，每3～5min测读一次压入流量，当连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%或小于1ml/min时本孔段压水结束，取最终值作为计算值计算透水率（Lu值）。
压水检查的合格标准为：
压水检查缝面不渗水且透水率q<1.0Lu。
b、取芯直径50～89mm，芯样进行描述并进行室内劈拉试验，28天
抗压强度应大于1.6Mpa。
⑹安全生产措施
①施工人员必须经过专门培训，严格遵守安全技术操作规程，灌浆时必须穿戴好防护用品。
2灌浆材料要放臵在低温、干燥，避光和通风良好的仓库内，密封存放，定期检查，并派专人保管。
3在灌浆现场禁止吸烟和使明火，非工作人员不得进入灌区。
4工作完毕后应及时清理现场，清洗灌浆设备和仪器。
5灌浆废液余物不能随便倾倒，必须经专门处理后才能排放。
5.2.3锚杆施工
按照设计要求，老防洪墙前后两次浇筑的砼之间采用25mm锚杆进行
加固，锚杆间排、距均为1.2m，设计工程量为1400根。
⑴施工工序
锚杆施工各道工序的先后顺序如下：
测量放样→造孔→清孔→灌浆→安装锚杆→质量检查
⑵施工方法
1造孔
采用YT-25型手风钻进行造孔，孔径50mm。
造孔前测量人员放出点位，施钻时严格按所放点位进行造孔，确保开孔偏差小于10cm.钻孔角
度严格按设计要求的30O执行，施钻过程中随时采用自制的大三角尽进行校核，确保偏斜率不大于2O。
终孔后，对孔深进行测量，孔深必须达到设计深度。
用高压风将孔内残留粉屑和积水清除干净清除干净后，用相同直径的圆木塞紧并妥为保护。
施工下排锚杆孔时，因锚杆须穿过土体，采用套管进行护壁，待孔道灌浆和锚杆安装完毕后再及时取出套管。
②孔道灌浆
孔道灌浆采用250#水泥砂浆，砂浆配比由试验确定，经监理工程师
审批后施工中严格执行。
浆液采用WJ-8型搅拌机拌制，所用的水泥、砂子等原材料必须经检验并符合设计要求。
浆液应随配随用，不合格浆液严禁使用。
浆液灌注饱满后，采用木塞封住孔口，确保在砂浆凝固之前不因锚杆受到扰动而影响锚固质量。
3安装锚杆
锚杆按设计要求选用25mm螺纹钢筋，严格按设计长度2.5m下料，人工进行安装，应确保安装至孔底。
⑶质量检验锚杆的质量检验主要为拉拨试验，检验数量及部位由监理工程师现场指定。
5.2.4墙体补强灌浆由于老防洪墙砼系前后两次浇筑而成，新老砼之间有裂缝，加之有的部位砼浇筑质量较差，设计要求进行补强灌浆处理，工程量为1382m2。
⑴施工程序墙体补强灌浆的施工程序为：
测量放样→钻孔→清孔→压水检查→孔内积水吹干→灌浆屏浆及闭浆→封孔→灌浆质量检查。
⑵施工方法
①钻孔
灌浆孔位沿墙体布臵，钻孔深度按高于墙体砼底板高程1.0m控制。
为保证灌浆质量，采用分序钻孔及灌浆，根据一序孔的情况，必要时进行二序孔钻进。
灌浆孔及排水排气孔采用YT-25型手风钻进行造孔，孔径56mm。
造孔前测量人员放出点位，施钻时严格按所放点位进行造孔，确保开孔偏差小于10cm，尽量避开钢筋.钻孔角度严格按设计要求执行，施钻过程中随时采用自制的大三角尽进行校核，确保偏斜率不大于3%。
终孔后，
对孔深进行测量，孔深必须达到设计深度。
采有风水轮换冲洗方法（风压0.1Mpa，水压0.2Mpa）将孔内残留粉屑水清除干净后，用相同直径
的圆木塞紧并妥为保护。
2压水检查压水过程，仔细观察附近的灌浆孔及其它部位是否发生中漏并进行记录；注意进行压力和变形观测，以防水压过大砼产生有害的应力和变形；对个别出现异常情况的孔，应作记录并及时报监理工程师和设计单位研究处理。
3孔内积水吹干灌浆前用经油水分离器过滤的风吹出孔内的积水，每吹一次（2～3
分钟）间歇５～10分钟，一直到孔内积水全部吹出。
若因故不能进行灌浆，以后每次灌浆仍应按此方法吹干孔内积水。
4灌浆
a、采用HB80/10型注浆机进行灌浆，灌浆方式采用全孔一次、孔内阻塞的循环灌浆方式，阻塞器阻塞在孔口下50cm处。
b、灌浆前根据钻孔注水、压风、压水检查资料，进行灌浆孔的编组和规定灌浆程序，对于漏水流量大致接近、互相串漏的相邻孔，可以并联灌浆，但并联灌浆孔数不宜超过3个。
c、灌浆浆液采用WJ-8型灰浆搅拌机拌制，水泥采用强度指数42.5的硅酸盐水泥，其细度为4900孔筛余量小于2%，应新鲜无结块。
浆液中还可掺适量的塑化剂，其掺量由试验选定并经监理工程师同意。
技术人员在搅拌桶内标注上各种配比的浆液的加水量，确保浆液按设计要求配比进行拌制。
d、灌浆压力（孔口回浆管压力）自0.1MPa开始，以后每隔5分钟升压0.05Mpa，最大压力一般不超过0.3MPa。
e、补强灌浆所用浆液的浆液浓度可分为三级：
1：
1，0.8：
1及
0.6：
1（重量比）。
初始水灰比一般从1：
1开始，结束水灰比为0.6：
1。
在灌浆过程中，若注入率有以下情况者，应分别进行处理：
＊注入率小于0.5升/分者，不再变浓；
＊若压力保持不变而注入率均匀减少，或注入率不变而压力均匀升高者，不得改变水灰比；
＊若变浆后注入率显著减少，则应回稀到原来一级浆体深度。
f、如砼墙表面裂缝与灌浆孔串通，应先用环氧砂浆嵌缝，再进行灌浆处理。
g、灌浆结束标准
当注入率小于0.2升/分（两孔以下）或0.4升/分（三孔以上），在设计压力和结束水灰比（0.6：
1）下持续灌30分钟，可结束灌浆。
6屏浆及闭浆
灌浆结束后，维持设计压力屏浆，对于总注入量大于300升的孔，屏浆时间不小于60分钟。
在灌浆和屏浆结束后进行闭浆，在30分钟内
压力下降值不大于20～25%，可结束闭浆。
否则再继原浆液在设计压力下灌注30分钟，才可结束闭浆。
闭浆结束后，可缓慢卸压，拆除设备。
灌浆和排气管口用皮管扎死，以防浆液溢出。
7封孔
封孔时，先用机械灌浆0.6：
1的浓浆封孔，待3～4天后，将未充水泥结石的孔口部位及孔内表层浆体强度不高的水泥结石扫孔清洗，再填补砂浆。
孔口浓浆干缩部位，采用0.5：
1：
2（水：
水泥：
砂）的水泥砂浆或R28250＃一级配砼封孔，要求分层投料分层捣实，要求填补砂浆或砼的深度不小于20cm。
有防渗要求的部位，采用环氧砂浆或大于400＃预缩砂浆分层投料填补封孔，分层厚度不大于5cm，用木棒击实。
⑶异常情况处理
①停灌事故处理灌浆过程中，如因停水、停电及机械故障或因操作失误等原因，管道或行浆通道有发生阻塞的征兆时，可将浆体变稀一级处理，在采取以上措施之后仍无法继续灌浆或因事故被迫停灌30分钟、或虽不满30分钟但恢复灌浆时其注入率已显著小于停灌前正常注入率时，即应停灌。
由发包人、设计、监理、施工等有关方面另行协商处理。
②外漏处理在压水、压风过程中已发现外漏的部位应在灌前作好嵌补、埋管或堵漏处理，灌浆过程中也应密切注意外漏情况并采取嵌补、埋管或堵漏、低压、浓浆、限流、限量，间歇灌注（间歇时间一般为10～20分钟）等
措施进行处理。
⑷观测控制为防止在灌浆压力作用下事故处理层产生有害的应力和变形，必须进行压力和变形观测。
①压力观测进、回浆管路及为控制压力而增设的管口均应安装最小刻度为0.01
MPa的压力表。
对失灵的压力表必须及时更换，并应严格控制灌浆压力。
②变形观测在灌浆过程或事故处理过程中，处理层不许被抬动。
从开始加压直到灌浆结束，采用千分表进行抬动观测。
灌浆过程中，每隔5～10分钟
测记一次，灌浆结束后，直至压力全部解除为止。
一旦发现有抬动现象（50～100um）时，应立即降低压力，如抬动值不能消除，应立即通知现场监理人员及时研究处理。
⑸灌浆质量检查灌浆质量检查采用压水检查和钻孔取芯检查。
压水检查采用单点法，压力为0.2MPa，检查合格标准为透水率≤1Lu。
钻孔取芯样检查包括芯样获得率、柱状图、结石充填情况、胶结及抗压、抗拉等力学强度指标检查。
5.2.5堤内侧路面损毁及修复老防洪墙加固过程中，影响施工的路面砼在征得监理工程师同意后
人工用錾子进行拆除或采用反铲进行拆除。
老防洪墙加固完成后，根据设计要求，采用砼对路面进行恢复（路面砼施工方法详见5.4.4《砼路面施工》。
5.2.6墙体表面修整及贴仿石砖
按照设计要求，老防洪墙墙体内侧及顶面需进行修整并粘贴20×40cm的防石材面砖，工程量分别为4368m2和460m2。
⑴防石材面砖选用选用质量、规格和颜色的均应完全符合设计要求仿石材面砖。
我局建议采用由高安市建筑陶瓷厂生产的红梅牌浅灰色仿石材面砖，我局正在施工的九江市48#～60#城防大堤墙面装饰即完全采用使用该产品。
⑵施工方法
①人工用錾子凿除墙体表面高出的部位，将墙面上的各种污物全部清洗干净。
②在墙面上涂刷一层10～20mm厚的1:
3水泥砂浆进行墙面找平，表面应为毛面。
3在墙面上涂刷素水泥砂浆一道，再均匀地涂刷一层5mm厚、由1:
1水泥砂浆添加水重量20%107胶的混合浆液后，拉施工线形成控制网格，由下至上按顺序安装面砖。
4采用1:
1水泥砂浆（最好添加20%的氧化铁进行加黑）进行勾缝。
5面砖铺贴完毕后，用棉纱将面砖表面清理干净。
用草袋覆盖，洒水养护7天。
升级会员 